核融合炉の危険性と問題性について(3)

2024/12/26

核融合炉の危険性と問題性について(3)

核融合発電は出来ないと思っていたので、本当に核融合発電を行った場合の事を殆ど考えていなかったのですが、Yahoo!知恵袋[q14308203054]で回答していて、核融合発電を行った場合の事を少しばかり考えて見たところ、本当に核融合発電を行った場合に、超電導磁石の冷却のためのエネルギーが多い事や超電導磁石が中性子に曝されて劣化する事に気が付きましたので、核融合炉の危険性と問題性について(2)の続きとしてこれらの事を記しておきたいと思います。

まずは、ATOMICAの核融合炉の中にあった下の図の左側の超電導コイルとブランケットの配置に注目してもらいたいのですが、おそらく300℃前後になると思われますが、核融合発電は300℃前後の熱水を囲んでいる超電導コイルを-269℃にまで冷やさなければならない事が分かるのではないでしょうか? *1

このように核融合発電では、熱水を囲んでいる超電導コイルを500℃以上冷却しなければならないという事になり、冷却のためのエネルギーが膨大になり、核融合を起こすために必要なプラズマを生成するためのエネルギーと超電導コイルの冷却のためのエネルギーを合わせて考えた場合、発電など出来る訳はないという事はあり得ないのでしょうか? *2

また、超電導コイルに大量の中性子が照射されるので、ブランケットの材質だけではなく、超電導コイルの材質も直ぐに劣化が進んで超電導状態を維持出来なくなる可能性があるという事はあり得ないのでしょうか?

*1 「おそらく300℃前後になると思われますが」の根拠は、こちらのP4を見てください。

*2 ITERの設計者の皮算用によるとITERは500MWの核融合出力だそうなので、仮に発電ユニットを装着して熱効率33%で発電した場合、約167MWの電気出力を得る事になりますが、ITERはQ値が10なので核融合のためのプラズマを作るために必要なエネルギーは50MWであり、こちらによると超電導コイルの冷却エネルギーは39MWなので、(167MW-50MW-39MW)/500MW=78MW/500MW=約16%の総合効率しかないようですね。

※Yahoo!知恵袋[q13308542153]で質問して見ました。

追記:(2024/12/26)

ヘリウムの消費量が多い可能性がある事について記していましたが、Yahoo!知恵袋[q13308542153]での指摘を受けて削除しました。

それと、Yahoo!知恵袋[q13308542153]で回答した方の話によると、「ブランケットは完全に消耗品です。数年に1度交換します。」との事なので、ブランケットの交換のために多大なコストが必要となるだけではなく、放射化したブランケットの交換で被ばく作業が発生する可能性がありそうですね。

追記2:

核融合炉用のベリリウムはどうしますの???も見てください。